<< Пред. стр. 8 (из 116) След. >>
Список литературы по разделу
мультиплетность сигнала определяется по формуле М = 2 .
В спектрах высших порядков, для которых разность химических
сдвигов сигналов взаимодействующих ядер незначительно превышает
константу спин - спинового взаимодействия, определение
мультиплетности в ряде случаев затруднено. Интенсивности компонент
в мультиплетах спектров первого порядка пропорциональны
биномиальным коэффициентам. Для дублетных сигналов отношение
интенсивностей компонент составляет 1:1, для триплетных - 1:2:1,
для квартетных 1:3:3:1 и т. д. В близко расположенных мультиплетах
взаимодействующих ядер, когда разность химических сдвигов
незначительно превышает константу спин - спинового взаимодействия,
наблюдается отклонение от указанной пропорциональности. Это
проявляется в увеличении интенсивности компонент, ближайших к
соседнему мультиплету, за счет уменьшения интенсивности более
удаленных компонент.
Константа спин - спинового взаимодействия (J) выражается в
герцах и определяется расстоянием между компонентами мультиплетов
спектров первого порядка. В спектрах высших порядков определение
констант спин - спинового взаимодействия в ряде случаев затруднено
и требует привлечения специальных расчетов с использованием ЭВМ.
Значения констант спин - спинового взаимодействия зависят в
основном от электроотрицательности заместителей и взаимного
пространственного расположения групп взаимодействующих ядер, в
частности от числа химических связей, отделяющих эти ядра, и от
углов между химическими связями. Для большинства органических
веществ константы протон - протонного спин - спинового
взаимодействия имеют значения от 0 до 16 Гц.
Площадь сигнала резонанса (S) спектра ЯМР пропорциональна
числу ядер, обусловливающих данный сигнал. Площади сигналов
спектров ПМР используют для определения числа протонов в
соответствующих группах молекул для измерения концентраций
анализируемых соединений или примесей.
Приборы и методы эксперимента
Спектры ЯМР высокого разрешения регистрируют для
легкоподвижных жидкостей или растворов твердых веществ в
определенных растворителях. Выбор растворителя определяется
растворимостью анализируемого вещества и наиболее полным
разделением сигналов резонанса вещества и растворителя, если
последний содержит ядра, по которым проводится регистрация спектра
ЯМР. Для уменьшения интенсивности сигналов растворителей в
спектрах ПМР используют дейтерированные, или апротонные,
растворители. Химические сдвиги сигналов остаточных протонов
используемых дейтерированных растворителей: хлороформ "" d1
("дельта" = 7,26), бензол "" d6 ("дельта" = 7,16), вода ""
d2 ("дельта" = 4,7 <*>), метанол "" d4 ("дельта" = 3,35; 4,8 <*>),
диметилсульфоксид "" d6 ("дельта" = 2,50; 3,7 <**>), уксусная
кислота "" d4 ("дельта" = 2,05; 8,5 <*>), ацетон "" d6 ("дельта" =
2,05).
--------------------------------
<*> Химический сдвиг зависит от рН и температуры раствора.
<**> Сигнал протонов примеси воды.
Для регистрации спектров ПМР используют спектрометры с
рабочими частотами 60 МГц и более. Спектрометр ЯМР состоит из
следующих основных функциональных узлов: магнита с системой
стабилизации и коррекции магнитного поля, которые обеспечивают
заданное значение напряженности и высокой однородности
постоянного магнитного поля в объеме анализируемого образца,
системы генерации радиочастотного электромагнитного облучения
образца и системы регистрации спектра.
Перед проведением анализов необходим контроль
чувствительности, разрешающей способности и стабильности работы
прибора, соответствия этих параметров требованиям, оговоренным в
технической документации. Раствор анализируемого вещества готовят,
как указано в частной статье. Раствор переносят в спектральную
ампулу и проводят регистрацию заданной области спектра на бланке.
Усиление подбирают таким, чтобы высота наиболее интенсивного
сигнала анализируемого вещества почти достигала верхнего края
диаграммного бланка, т.е. составляла около 90% по высоте.
Области применения
1 13
Спектры ЯМР Н и С представляют обширную информацию о
молекулярной структуре анализируемого вещества. Положение сигналов
резонанса в спектре, их тонкая структура и площади позволяют
определять число атомов водорода и углерода в отдельных группах,
ближайшее химическое окружение, сочленение отдельных структурных
фрагментов молекулы, наличие примесей.
Многообразие структурной информации спектров ПМР практически
исключает совпадение спектров разных соединений. В связи с этим
метод спектроскопии ЯМР применяется для идентификации
лекарственных веществ. Для этого используют наиболее полный набор
спектральных параметров, характеризующих структуру вещества. Если
вследствие сложности спектра ЯМР его полная интерпретация
затруднена, ограничиваются лишь характерными сигналами спектра
анализируемого вещества, по которым и судят о структуре данного
соединения или о наличии возможной примеси. В отдельных случаях
для подтверждения подлинности лекарственного вещества (примеси) к
анализируемому раствору после первичной регистрации спектра
добавляют определенное количество стандартного образца
исследуемого вещества (примеси) и проводят повторную запись
спектра в аналогичных условиях. Полное совпадение спектров
указывает на идентичность анализируемого вещества и стандартного
образца.
Спектры ЯМР могут быть использованы для количественного
определения относительного или абсолютного содержания
лекарственного вещества (примеси) в анализируемом лекарственном
средстве. При определении относительного содержания вещества
(примеси) измеряют площади сигналов резонанса анализируемого
вещества (примеси) и вещества, по отношению к которому проводится
количественное определение. Относительное мольное процентное (А)
или относительное весовое процентное (Б) содержание отдельных
веществ (примеси) в анализируемых лекарственных средствах
вычисляют по формулам:
100Si/ni
А = ---------------,
i=k
SUM (Si/ni)
i=1
100SiMi/ni
Б = ---------------,
i=k
SUM (Si/ni)
i=1
где Si - площади сигналов резонанса веществ (примеси); i, ni -
число ядер в структурных фрагментах молекул веществ (примеси),
которые обусловливают сигналы резонанса с площадями Si; Mi -
молекулярные массы вещества (примеси) i.
Для определения абсолютного содержания лекарственного вещества
(примеси) анализируемые образцы готовят количественно. К навеске
анализируемого вещества добавляют точно взвешенное количество
вещества, играющего роль внутреннего стандарта количественных
измерений. Дальнейшая процедура приготовления анализируемого
раствора и регистрация спектра проводится, как было описано выше.
По спектру измеряют площади сигналов анализируемого соединения
(примеси) и стандарта. Абсолютное процентное весовое содержание
вещества (примеси) в лекарственном средстве вычисляют по формуле:
В = 100 (Sа/Sст) (Ма nст mст/Мст nа mа),
где Sа/Sст - отношение площадей сигналов анализируемого
вещества (примеси) и стандарта; М - молекулярные массы; n - число
ядер в структурных фрагментах молекул веществ, обусловливающих
сигналы резонанса с соответствующими площадями; m - навески
анализируемого вещества и стандарта.
Эталон количественных измерений должен удовлетворять следующим
требованиям: растворяться в используемом растворителе при
концентрациях, соответствующих приблизительному равенству площадей
сигналов Sа и Sст; не взаимодействовать с растворителем и
анализируемым веществом; иметь постоянный состав, описываемый
химической формулой. Сигнал резонанса стандарта количественных
измерений должен регистрироваться в виде пика, не перекрывающегося
другими сигналами. Значения химических сдвигов характерных
сигналов веществ, используемых в качестве стандартов
количественных измерений по спектрам ПМР: малеиновая кислота
(2СН, "дельта" = 6,60), бензилбензоат (СН2, "дельта" = 5,30),
малоновая кислота (СН2, "дельта" = 3,30), сукцинимид (2СН2,
"дельта" = 2,77), ацетанилид (СН3, "дельта" = 2,12), трет -
бутанол (3СН3, "дельта" = 1,30), гексаметилциклотрисилоксан (6СН3,
"дельта" = 0,15). Относительная точность количественных измерений
методом ЯМР в основном определяется точностью измерений отношения
площадей резонансных сигналов и в общем случае составляет
+/- (2 - 5%).
РАДИОАКТИВНОСТЬ
Радиоактивные препараты применяются при лечении и диагностике
различных заболеваний. Они требуют особой техники в обращении и в
работе для того, чтобы получить правильные результаты и снизить до
минимума опасность для персонала и пациента. Все операции должны
выполняться в соответствии с действующими санитарными правилами
работы с радиоактивными веществами и источниками ионизирующих
излучений и нормами радиационной безопасности персоналом,
специально обученным работе с радиоактивными препаратами.
Радиоактивные, в том числе радиофармацевтические, препараты
(РФП) предоставляются для использования учреждениям, располагающим
необходимыми условиями для правильной и безопасной работы с ними,
с разрешения органов саннадзора и органов внутренних дел.
Термины и определения
Радиоактивность - свойство некоторых нуклидов испускать
ионизирующее излучение при спонтанных ядерных превращениях.
Нуклид - вид атомов с данными числами протонов и нейтронов в
ядре (и, следовательно, характеризуется его атомным номером и
массовым числом).
Радионуклид - нуклид, обладающий радиоактивностью.
Изотопы - нуклиды с одинаковым числом протонов, свойственным
данному элементу, но отличающиеся числом нейтронов в их ядре.
Радиоизотопы - изотопы, обладающие радиоактивностью.
Ядерный изомер - нуклид, ядро которого находится в
определенном (возбужденном) энергетическом состоянии, отличном от
основного. Такое состояние с относительно продолжительным временем
жизни называют метастабильным.
Ядерными изомерами, широко используемыми в радиофармацевтике,
99m 113m
являются, например, Tc, In.
Активность радионуклида в препарате (образце) - отношение
числа dN спонтанных превращений из определенного ядерно -
энергетического состояния радионуклида, происходящих в данном
препарате (образце) за интервал времени dt, к этому интервалу
dN
А = ---- . (1)
dt
Удельная активность (Am) - отношение активности радионуклида в
препарате (образце) к массе препарата (образца) или к массе
элемента (соединения).
Молярная активность (Amol) - отношение активности
радионуклида в препарате (образце) к количеству содержащегося в
нем радиоактивного вещества (соединения), выраженному в молях.
Объемная активность (Аv) - отношение активности радионуклида в
препарате (образце) к объему препарата (образца).
Период полураспада. Периодом полураспада, обозначаемым Т1/2,
называют время, в течение которого активность радионуклида
уменьшается в 2 раза.
Постоянная радиоактивного распада. Основной закон
радиоактивного распада связывает активность А с количеством N
атомов радионуклида или ядерного изомера соотношением:
А = "лямбда"N. (2)
Коэффициент пропорциональности "лямбда" называют "постоянной
радиоактивного распада". Он связан с периодом полураспада
соотношением:
In2 0,693
"лямбда" = ----- ~= ------. (3)
Т1/2 Т1/2
Активность радионуклида убывает со временем по
экспоненциальному закону:
0,693t
- ------
-"лямбда"t Т1/2
Аt = А0 е = А0 е , (4)
где At и A0 - активности в момент времени t и 0
соответственно.
Радионуклидный анализ - исследование радионуклидного состава
радиоактивного препарата с целью обнаружения и количественного
определения различных радионуклидов.
Радионуклидная чистота препарата - отношение активности
основного радионуклида к общей активности препарата, выраженное в
процентах, не является постоянной характеристикой данного
препарата, а изменяется с течением времени.
Радионуклидные примеси - примеси других радиоактивных нуклидов
(как того же, так и других элементов). Величину радионуклидных
примесей выражают в процентах к активности основного нуклида на
определенную дату.
Дочерние радионуклиды, образующиеся в результате
радиоактивного распада материнского (основного) радионуклида, не
считаются радионуклидными примесями: например, ксенон - 131m не
131
рассматривается как радионуклидная примесь к I.
Радиохимическая чистота - это отношение активности
радионуклида в основном химическом веществе, составляющем
препарат, к общей активности радионуклида в этом препарате,
выраженное в процентах.
Радиохимические примеси - примеси химических соединений,
отличных от основного вещества, составляющего препарат, но
содержащих тот же радионуклид. Величину радиохимических примесей,
т.е. активность содержащегося в них радионуклида, выражают в
процентах к общей активности радионуклида в препарате.
Препарат радионуклида без носителя - препарат, не содержащий
стабильных изотопов элемента, к которому принадлежит данный
радионуклид. Однако препараты, называемые препаратами радионуклида
без носителя, иногда содержат незначительные количества стабильных
изотопов того же элемента или его химического аналога. Источником
их могут быть побочные ядерные реакции, примеси химических
элементов, содержащиеся в реактивах, применяемых при химических
операциях, и т. д.
Радиоактивный препарат, в котором имеются как радиоактивные,
так и стабильные изотопы данного элемента или химического аналога,
называется препаратом с носителем.
Единицы активности и энергии
По Международной системе единиц (СИ) активность нуклида в
препарате выражается числом распадов в 1 с. Единицей активности
является беккерель. Беккерель (Бк) - активность нуклида, равная
-1
одному ядерному превращению в 1 с. Размерность беккереля - с .
Для выражения активности лечебно - диагностических препаратов
используются кратные десятичные единицы мегабеккерель (МБк) и
6 9
гигабеккерель (ГБк): 1 МБк=10 Бк; 1 ГБк=10 Бк.
В течение длительного времени до введения системы СИ
применялась и разрешена к применению в переходный период
специальная единица активности кюри (Ки) и ее кратные и дольные
единицы. Для характеристики радиофармацевтических препаратов
наиболее употребительной дольной единицей активности является
10 -11
милликюри (мКи). 1 Ки = 3,7 х 10 Бк; 1 Бк = 2,703 х 10 Ки;
1 мКи = 37 МБк. Единицей измерения энергии ионизирующих излучений,
как и любого вида энергии, в Международной системе (СИ) является
джоуль (Дж).
Для энергии отдельных частиц и фотонов применяется
внесистемная единица электронвольт и десятичные кратные ей
-19
<< Пред. стр. 8 (из 116) След. >>
Список литературы по разделу